Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
На занятии у учащихся формируется представление о бактериях; сосредотачивается внимание на особенностях строения и жизнедеятельности бактерий....
30 10 2026 1:22:43
Использование ИКТ на уроках способно преобразить формат преподавания и обучения, сделав учебный процесс более эффективным и привлекательным. Безусловно интересная, но очень объёмная тема «Возникновение жизни на Земле» может быть раскрыта при помощи правильно подобранного материала с использованием мультимедийной техники. Что и предлагается вашему вниманию....
29 10 2026 0:16:34
Урок построен по программе В.Б. Захарова. Общая биология для 10–11-х классов профильный уровень. Урок завершает тему «Молекулярный уровень», обобщая знания о строении биологических полимеров. Проверяя знания о строении, свойствах и значении молекул параллельно проводится анализ о значимости молекул для всех живых существ нашей планеты....
28 10 2026 14:50:20
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
При изучении нового материала проводится беседа о диссимиляции, этапах диссимиляции, значении ферментов для нормального осуществления этапов энергетического обмена. Для лучшего усвоения учебного материала учащимся необходимо самостоятельно изучить сведения о гликолизе и спиртовом брожении в тексте учебника. Запись реакций показаны на слайдах презентации. В заключение урока дается рубрика «Это интересно», в которой приводится дополнительная информация....
27 10 2026 11:50:55
Клетки разных организмов имеют свои хаpaктерные свойства и строение, но есть общие составляющие присущие всем клеткам: и растительным, и животным....
26 10 2026 18:30:12
Урок является уроком интегрированного плана. Учащиеся ведут рассуждения об истории происхождения мороженного, вкусовых качеств, диетологии продукта питания. Здесь показана интеграция химии, биологии, кулинарии, диетологии, истории. На этом уроке учащиеся делают хаpaктерные реакции на белки, жиры, углеводы, показывая тем самым наличие этих веществ в продуктах питания. Особое место отводится правильному питанию по диетологии....
25 10 2026 17:12:45
Урок биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
24 10 2026 18:58:10
Хламидомонада — микроскопическая одноклеточная водоросль грушевидной или овальной формы. Поверхность клетки покрыта прозрачной бесцветной пектиновой оболочкой....
23 10 2026 21:47:57
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
К уроку составлена технологическая карта. Рассмотрена деятельность учителя и ученика на уроке биологии....
22 10 2026 17:47:13
В статье рассматривается роль собаки в жизни человека. В разные периоды времени собака сопровождала человека. В последнее время получила развитие канистерапия – лечение с помощью собак....
21 10 2026 1:41:42
Сущность модульного обучения – это самостоятельное достижение целей учебно-познавательной деятельности в процессе работы над модулем, в котором объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием. Представленный план урока по теме "Органы пищеварения" (7-й класс) состоит из двух частей: план для учителя и карточка для ученика. Такой урок ориентирован на активную учебную деятельность детей, освоение приемов, которые способствуют быстрому и качественному усвоению содержания учебных предметов и развитию у учащихся всех "само" - самопланирование, самоанализ, самоконтроль и т.д....
20 10 2026 12:52:50
В ходе урока изучается состав и функции опopно-двигательной системы, химический состав и свойства костей....
19 10 2026 14:12:22
Урок знакомит с новым материалом, содержит интересную информацию, расширяет кругозор учащихся, воспитывает самостоятельность, формирует коммуникативные навыки сотрудничества и умения работать в коллективе-группе. Применение проектного метода способствует активизации учащихся для самостоятельного участия в проектах по биологической тематике....
18 10 2026 6:32:24
Элективный курс по биологии и экологии «Авиация и медицина XXI века» (разработано Л.А.Суриловой, учителем биологии и экологии гимназии № 1519 г. Москвы). Предпрофильная подготовка – это система педагогической, психологической, информационной и организационной деятельности, способствующая самоопределению учащихся в выборе дальнейшей профессии....
17 10 2026 14:57:55
При проведении урока были использованы ни только различные методы и приемы активизации познавательной деятельности учащихся, но и методы и приемы проверки и оценки знаний и навыков учащихся: организация взаимоконтроля, самоконтроля и самооценки. При проверке знаний были использованы на компьютере программированные задания. В отличие от тестов в заданиях используются правильные ответы....
16 10 2026 0:44:24
Данный урок является повторительно-обобщающим и может быть полезен учителям, работающим по УМК линии Н.И. Сонина. На уроке применяются различные игры, позволяющие включить в учебную деятельность всех обучающихся и проверить уровень знаний по ранее изученным темам. Широко используются литературные произведения, которые рассматриваются с биологической точки зрения....
15 10 2026 16:18:25
Беречь здоровье, не вредить здоровью, укреплять здоровье - эти слова часто звучат на школьном уроке. Их нужно довести до сознания каждого школьника. Необходимо, чтобы здоровый образ жизни вошёл в быт каждой семьи, стал не только потребностью каждого человека, но и мерилом его образованности, общей культуры. В процессе изучения биологии глубоко и последовательно раскрывается огромный вред курения, употрeбления алкоголя, опасные последствия наркомании для жизни....
14 10 2026 13:55:27
Урок проводится в форме комaндного состязания для школьников 7-х классов в конце изучения темы «Класс птицы». В результате игры выявляется комaнда-победитель. Каждый участник игры набирает баллы за правильный ответ, за которые при желании может получить оценку. Содержание игры обобщает знания школьников в области биологии птиц России. Цель игры: воспитать у учащихся любовь к пернатому миру, желание знать и охранять его....
13 10 2026 21:16:27
На уроке учащиеся знакомятся со строением кишечнополостных, их многообразием. Используются различные формы работы (беседа, работа в группах, самостоятельная поисковая деятельность) и технологии (коллективные способы деятельности, здоровьесберегающие технологии, технология актуализации собственного опыта, поисковая деятельность)....
12 10 2026 12:39:42
2010 год является годом Тигра, и это внеклассное мероприятие посвящается амурскому тигру. Главное назначение мероприятия – привлечение внимания школьников к проблемам сохранения амурского тигра и мест его обитания, формирование толерантного отношения к амурскому тигру, повышение экологической грамотности учащихся....
11 10 2026 6:41:56
Внеклассное мероприятие разработано для учащихся 7–8-х классов. Целью игры является воспитание у учащихся потребности здорового образа жизни, развитие интереса к предмету биология. Большое внимание уделено самостоятельной подготовке школьников к игре....
10 10 2026 3:42:33
Урок помогает изучить отделы скелета человека, выявить различия строения скелета млекопитающих и человека, связанные с прямохождением, раскрыть взаимосвязь строения и функций осевого скелета....
09 10 2026 19:43:10
В процессе лабораторной работы, работы с текстом учебника учащиеся совместно с учителем формулируют выводы об особенностях строения и жизнедеятельности грибов. При этом текстовая информация структурируется, а основные понятия урока преобразуются в схемы....
08 10 2026 0:27:36
Использование ИКТ на уроках способно преобразить формат преподавания и обучения, сделав учебный процесс более эффективным и привлекательным. Безусловно интересная, но очень объёмная тема «Возникновение жизни на Земле» может быть раскрыта при помощи правильно подобранного материала с использованием мультимедийной техники. Что и предлагается вашему вниманию....
07 10 2026 9:22:36
Учебный проект рассчитан на 2-часовое занятие. Цель проекта – формирование экологических знаний о многообразии фауны Тверского края и взаимосвязях живых организмов в природе. Результат проектной деятельности – презентация и плакат-трaнcпарант «Пищевые взаимосвязи рыб»....
06 10 2026 16:59:57
На уроке рассматривается классификация горных пород. Приведена разработка пpaктической работы по коллекции минералов....
05 10 2026 4:57:50
Сценарий мероприятия, посвященного формированию здорового образа жизни. Проводится в форме конференции школьного научного общества. Целью этого мероприятия является профилактика вредных привычек у школьников. Сценарий включает интересные факты, способствующие повышению интереса к данной проблеме....
04 10 2026 12:30:55
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
03 10 2026 18:40:29
Еще в первой половине XIXв. был получен ряд данных, говорящих о единстве всего органического мира. К ним относятся обнаружение клеточного строения растений, животных и человека....
02 10 2026 15:45:42
В статье приведен пример урока, основанного на использовании данной технологии.
...
01 10 2026 15:22:24
Урок направлен на знакомство учащихся с представителями класса земноводных в связи с образом их жизни. Урок построен в технологии системно-деятельностного подхода, учащиеся формируют цель урока, работая в группах, создают свои презентации на основе «избыточной» презентации по заданиям. В ходе урока у учащихся развивается умение работать в группах, распределять роли, представлять продукт своей деятельности, делать выводы....
30 09 2026 8:56:46
Свои функции в клетке рибосомы выполняют более активно в виде полирибосом. Эти комплексы способны одновременно синтезировать несколько молекул белка....
29 09 2026 21:40:50
Целью урока является закрепить знания о строении и функциях органоидов клетки, изучить строение ядра, строение и функции хромосом. Показать огромнейшее значение такого явления, как хранение и передача наследственной информации. Продолжить формирование умений работать с микроскопом, используя для изучения строение хромосом.
...
28 09 2026 22:23:43
Интегрированный урок литературы и биологии – урок формирование нового проблемного видения, цель которого через изучение романа В.Дудинцева «Белые одежды» понять, как внутренняя политика государства 30–60-х годов ХХ века повлияла на развитие биологии как науки....
27 09 2026 7:26:16
Цель урока: расширить знания о питании растений, показать особенности получения растением питательных веществ, раскрыть суть процесса фотосинтеза.
...
26 09 2026 5:30:38
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
25 09 2026 5:47:12
Конспект урока разработан в рамках образовательной системы «Школа 2100» А.А. Леонтьева. Урок направлен на формирование логического мышления учащихся на основе развития умений сравнивать, анализировать различные биологические объекты и на основе этих действий составлять хаpaктеристику изучаемого типа животных....
24 09 2026 0:54:26
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
23 09 2026 17:28:47
Данный материал раскрывает свойства и особенности белков. Выполняется пpaктическая работа в парах. Итог занятия – проведение теста....
22 09 2026 18:32:23
Селекция животных использует широкий спектр методов выведения ценных пород. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки....
21 09 2026 15:15:32
Представленный сценарий направлен на формирование и дальнейшее развитие у учащихся интереса к биологии вообще и устройству человеческого организма в частности. Учебный материал по теме "Кровь. Кровообращение" преподносится в форме, близкой и понятной современным школьникам: рэп, рекламный ролик, сериал. Изложение текста учебника в театрализованной форме и юмористической манере делает материал более запоминающимся. Кроме того, подобная форма предоставляет простор для творчества и импровизаций.
...
20 09 2026 15:35:49
Цель урока: провести обобщение и систематизацию изученного материала по теме "Кровь и кровообращение"; воспитывать бережное отношение к своему здоровью и здоровью окружающих....
19 09 2026 0:19:15
Предлагается разработка урока по теме «Рыбы – водные позвоночные животные» с применением элементов технологии ТРИЗ – теории решения изобретательских задач. Учащиеся учатся работать с текстом, решать биологические задачи, находя в них проблему, противоречие, выдвигая свои гипотезы для решения данной проблемы.
...
18 09 2026 4:56:13
Образовательная программа, разработанная и реализуемая в лицее города Аксай Ростовской области, направлена на развитие у детей системного мышления и формирование целостной картины мира, развитие способностей к постановке и решению проблем, способностей к пониманию других людей и самого себя. В основе построения учебных предметов естественно-научного цикла применяется междисциплинарный подход. Использование этого подхода позволяет раскрыть индивидуальность ребенка, создать такие условия, чтобы каждый ученик смог найти свое место в учебном процессе.
...
17 09 2026 19:56:48
В ходе урока учащиеся знакомятся с экологическими факторами среды; раскрывают особенности абиотических факторов, рассматривают влияние температуры, света и увлажнения на живые организмы, а также выделяют различные группы живых организмов в зависимости от влияния на них разных абиотических факторов.
...
16 09 2026 15:53:42
Вкус — процесс восприятия вкусовых свойств веществ, попадающих на рецепторы слизистой языка и полости рта. Жизненная роль вкусовых ощущений, как и обонятельных, меньше, чем зрительных и слуховых....
15 09 2026 14:51:54
В конспекте представлена организация групповой и индивидуальной формы работы учащихся по изучению нового материала с использованием текстового материала учебника биологии 5-й класс под редакцией проф. И.Н. Пономарёвой и электронных образовательных ресурсов ЕК ЦОР. Структура урока изложена в соответствии с требованиями ФГОС....
14 09 2026 20:20:43
Опыт применения инновационной технологии в урочной форме организации учебной деятельности учащихся представлен в проекте "Успешное функционирование кровеносной системы как условие долголетия"....
13 09 2026 5:48:53
Для успешной социализации после окончания школы важно, чтобы человек был не только знающим, но и мыслящим. Наиболее успешно данная цель решается через технологию проблемного обучения. Важно, чтобы школьники испытывали необходимость в преодолении посильных трудностей в процессе обучения. В связи с этим выработала свою систему преподавания....
12 09 2026 12:51:49
Автор знакомит учащихся с особенностями строения голосеменных растений, их многообразием и значением....
11 09 2026 22:39:25
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
